Генератор импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова но для электроискровой обработки, в частности, титановых сплавов. Известен генератор импульсов для электроэрозионного станка с источайком питания, соединенным через ключ с емкостным, накопителем энергии, в зарядную цепь которого включен балластный резистор, а в разрядную разделительный диод. В генератор импульсов введено п соединенных параллельно .накопителей энергии с раздели .тельными диодами, включенными в цепь заряда каждого накопителя, параллель но которому подсоединена цепь, состо ящая из балластного резистора и.диод анод которого подсоединен к отрицательному полюсу емкостного накопителя, при этом диоды параллельных цепей накопителей соединены в последовательную цепь, соединяющую отрицательный вывод генератора с отрицател ным полюсом источника питания 1. Однако данный генератор обладает низким КПД. Известен также генератор импульсо содержащий накопительные конденсаторы, подключенные через соответствующие разделительные диоды и общий зарядный тиристор к источнику питания, каждый накопительный конденсатор подключен параллельно общей нагрузке через соответствующие разрядные тиристоры 2. Однако данный генератор может работать только на постоянную нагрузку. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности работы генератора на переменную нагрузку. Для достижения указанной цели в генератор импульсов, содержащий накопительные конденсаторы, подключенные через соответствующие разделительные диоды и общий зарядный тиристор к источнику питания, причем каждый накопительный конденсатор подклю-. чен параллельно общей нагрузке соответствующие разрядные тиристоры, и блок управления, введены RC-цепи, конденсаторы, резисторы, дроссели, дополнительные развязывающие диоды, причем параллельно первому входу блока управления включен первый конденсатор, подсоединенный через первый дополнительный развязывающий диод параллельно резистору первой Не-цепи, включенной параллельно зарядному тиристору, анод каждого разрядного тиристора, кроме последнего, подсоединен к нaкoпитeльнo / y конденсатор через соответствующий дроссель, ано первого разрядного тиристора .также подсоединен непосредственно к допол нительному накопительному конденсатору, катод каждого разрядного тиристора подсоединен к общей нагрузк через соответствующий первый резистор, а к шине источника питания через соответствующий второй развязывающий диод и последовательно соеди ненные второй и третий резисторы параллельно третьему резистору чере третий дополнительный развязывающий диод включен второй конденсатор, подсоединенный параллельно в.торому входу блока управления, вйходы кото рого соединены с управляющими электродами первого разрядного и зарядного тиристоров, катод каждого разрядного тиристора, кроме первого, через соответствующие последовательно соединенные четвертый резистор и четвертый дополнительный развязывающий диод подключен к управляющему электроду предьодущего разрядного тиристора, параллельно каждому, кроме последнего, первому резистору включена вторая , точка соединени резистора и конденсатора которой под ключена к управляющему электроду последующего разрядного тиристора„ На чертеже представлена принципиальная электрическая схема генератора импульсов. Генератор содержит источник 1 питания,, зарядный тиристор 2, дроссель 3, развязывающие диоды 4-7, накопительные конденсаторы 8-11, первую RC-цепь из конденсатора 12 и резистора 13, диод 14, первый конденсатор 15, первый дополнительный развязывающий диод 16, дроссели 17 и 18, разрядные тиристоры 19-21, первые ре зисторы 22-24, нагрузку 25, например эрозионный промежуток, вторые дополнительные развязывающие диоды 26-28 третий дополнительный развязывающий диод 29f второй и третий резисторы 30 и 31, второй конденсатор 32, четвертые резисторы 33-36 ,вторую RC-цепь на резисторах 37 и 38 и конденсаторак 39 и 40, четвертые дополнительные развязывающие диоды 41 и 42, блок 43 управления. Генератор работает следующим образом. При включении источника 1 происходит заряд конденсатора 12 через резистор 13, дроссель 3, диоды 4-7 и конденсаторы 8-11. Через резистор 13 течет зарядный ток; падение напряжения на этом сопротивлении запирает блок 43, который задерживает подачу управляющего импульса на тиристор 19. Запертая схема управления тиристором 19 и отсутствие падеИия напряжения на резисторе 31 являются разрешением на вьвдачу блоком 43 управляющего импульса для включения зарядного тиристора 2. При включении тиристора 2 происходит быстрый заряд конденсаторов 8-11. Ток через резистор 13 Не идет. После разряда конденсатора 15, время которого выбирается несколько большим времени восстановления тиристора 2, блок 43 выдает управляющий импульс на включение -разрядного тиристора 19. После включения тиристора 19 происходит разряд конденсатора 8 через тиристор 19, балластное сопротивление 22/ нагрузку 25 и по вспомогательной разрядной цепи через диод 26 и резисторы 30 и 31. При разряде конденсатора 8 через нагрузку 25 падение напряжения на резисторе 22 включает тиристор 20 через время, определенное резистором 33 и емкостью конденсатора 39. Задержка времени выбирается меньшей времени разряда конденсаторов 8 и 9. После включения тиристора 20 происходит разряд конденсатора 10 через дроссель 18,тиристор 20, резистор 23, нагрузку 25. Падение напряжения на резисторэ 23, аналогичным образом, через резистор 35, управляющий электрод тиристора 21 включает тиристор 21. Для ликвидации коммутирующего действия разрядных тиристоров друг на друга введены иепочки обратной связи: резисторы 38 и 37 и диоды 41 и 42, благодаря чему тиристоры остаются открытыми до полного разряда конденсаторов. Затянутый разряд кон,денсаторов 9 и 10 формирует среднюю часть импульса. Ток разряда по вспомогательной разрядной цепи (падением напряжения на резисторе 31) запрещает блоку 43 включить зарядный тиристор 2. После разряда конденсаторов 8-11 и конденсатора 32, время разряда которого выбирается несколько большим времени восстановления тиристоров 19-21, включается зарядный тиристор 2, и цикл повторяется. Сопротивление разрядных цепей конденсаторов 8 и 11 выбирается минимальным, что обеспечивает крутой передний фронт импульса и мощный выброс тока в конус импульса, в результате чего наблюдается лучшее удаление продуктов эрозии из эрозионного промежутка. При работе генератора в холостом режиме, когда эрозионный промежуток не участвует в разрядной цепи, разряд конденсаторов 8 и 9 происходит через вспомогательную разрядную цепь тиристор 19-диод 26-резисторы 30 и 31, величина .сопротивления которых во мно-, го раз больше величины сопротивлений резисторов 22-24. В результате разряд конденсаторов затягивается, и, соответственно, уменьшается частота включения зарядного тиристора 2, что, в свою очередь, увеличивает КПД генератора. Частота следования рабочих импуль сов тока зависит от состояния эрозионного промежутка. Например, при про шивке глубоких отверстий, когда зашлакованность промежутка велика и ра ряд накопителей затягивается, частот следования импульсов уменьшается, и происходит автоматический выбор режи ма обработки. Выбирая параметры конденсаторов 8-11 и дросселей 17 и 18, а также ре зистора 33, -конденсатора 39, резнетора 35, конденсатора 40, можно полу чать импульсы различной формы. Таким образом, предлагаемый генератор может работать на переменную нагрузку. Формула изобретения Генератор импульсов, содержащий накопительные конденсаторы, подключенные через соответствующие разделительные диоды и общий зарядный тиристор к источнику питания, причем каждый накопительный конденсатор под ключен парашлельно общей нагрузке че рез соответствующие разрядные ры, и блок управления, отличающийся тем,, что, с целью расширения функциональных возможноов ей путем обеспечения возможности работы генератора на переменную нагрузку, введены RC-цепи, конденсаторы, резис торы, дроссели, дополнительные развя зывающие диоды, причем параллельно первому входу блока управления включен первый конден5;атор, подсоединенный через первый дополнительный развязывающий диод параллельно резистору первой RC-цепи, включенной параллельно зарядному тиристору, анод каждого разрядного тиристора, кроме последнего, подсоединен к накопительному конденсатору через соответствующий дроссель, анод первого разрядного тиристоратакже подсоединен непосредственно к дополнительному конденсатору, катод каждого разрядного тиристора подсоединен к общей нагрузке через соответствукиций первый резистор, а к шине источника питания через соответствующий второй развязывгиощий диод и последовательно соединенные второй и третий резисторы параллельно третьему резистору через третий дополнительный развязывающий диод включен второй конденсатор, подсоединенный параллельно второму входу блока управления, выходы которого соединены с управляющими электродами первого разрядного и зарядного тиристоров, катод каждого разрядного тиристора, кроме первого, через соответствующие последовательно соединенные четвертый резистор и четвертый дополнительный развязывающий диод подключен к управляющему электроду предыдущего разрядного тиристора, параллельно каждому, кроме последнего, первому резистору включена вторая RC-депь, точка соединения резистора и конденсатора которой подключена к управляющему электроду последующего разрядного тиристора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 339378, кл. В 23 Р 1/02, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР 457169, кл. Н 03 К 3/53, 1973 (прототип).